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降低橡胶制品压变的一些常用方法?

压缩永久变形(Compression Set)是衡量橡胶密封性能和回弹能力的重要指标。它直接关系到产品在密封、减震、缓冲等工况下的稳定性和使用寿命。一旦客户投诉产品压缩永久变形超标,不仅关系到批量退货和赔偿风险,更可能影响客户信任和合作关系。


一、紧急调整硫化条件

原理:

压缩永久变形本质上受橡胶交联网络的结构控制,硫化不充分或过硫都会导致回弹性下降。调整硫化温度或时间,是最快捷有效的修正方法。

操作建议:

  • 提升硫化温度: 在不超过材料耐热极限前提下,提高5~10°C。
    • 例:EPDM体系从 160°C 调整到 170°C;
  • 延长硫化时间: 增加10~20%硫化时间。
    • 例:从10分钟延长至12分钟;
  • 适用对象: 热空气硫化、模压硫化、微波+热风硫化产品;
  • 注意事项: 需重新测定比重和硬度变化,确认未过硫。

成效示例:

某EPDM密封条初始压缩永久变形为 38%(@70°C×22h),调整硫化条件后降至 24%,恢复客户验收标准(≤25%)。


二、添加少量补强性白炭黑

原理:

合理微量填充白炭黑(SiO₂)可提升交联密度和网络稳定性,从而降低压缩形变。

操作建议:

  • 建议增量为 2~5 phr
  • 使用高分散型、结构适中的品种,如 ULTRASIL VN3
  • 混炼时后期加入,提高分散效果;
  • 注意:避免过量导致硬度上升过快或加工困难。

成效示例:

某NR/SBR基电缆护套胶,经添加 3 phr 白炭黑后,压缩永久变形从 32% 降至 20%,无明显硬度变化。


三、应用快速交联助剂

原理:

通过加入快速活性剂(如HVA-2、TAIC、DCP小剂量)增强交联点的稳定性和密度,提升耐热回弹性。

操作建议:

  • DCP:建议控制在 0.1~0.3 phr 范围;
  • TAIC 或 HVA-2:控制在 1~2 phr
  • 可单独小料添加,避免提前反应;
  • 适用于EPDM、FKM、TPV等高温型体系。

成效示例:

某FKM油封制品投诉压缩永久变形高达 45%(@200°C×70h),加入 1 phr TAIC 后降至 27%


四、提高混炼胶后期可控塑性

原理:

混炼胶流动性不足或分散不良,会影响交联均匀度,从而加剧形变量。

操作建议:

  • 增加塑解剂CTP或苯酚类(0.2~0.5 phr);
  • 适当延长混炼时间(后段延长1~2分钟);
  • 检查混炼机冷却效果,确保排胶温度不超 120°C

成效示例:

某NBR垫片配方在调整塑解剂后,压缩永久变形从 28% 降为 18%,并提升密实度。


五、采用回缩定型/二次硫化处理

原理:

通过二次定型或回缩热处理,释放残余应力,提高制品结构稳定性。

操作建议:

  • 可采用 100-120℃*24h热风或烘箱;
  • 对形状允许的密封圈、垫圈类产品特别有效;
  • 不适用于形状易变形或涂覆件。

成效示例:

某硅胶密封圈压缩永久变形 34%,经过 110°C × 3h 回缩热处理后降低至 22%。